柔性直流配网不平衡控制研究

发布时间：2017-04-28 18:09

  本文关键词：柔性直流配网不平衡控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：基于电压源换流器的柔性直流配网能够方便地接入光伏、风电等分布式电源,储能系统以及电动汽车充电站、信息数据中心等直流负荷,对现有交流配电网是重要的补充。同时,直流配网能隔离交流故障对直流侧的影响,从而大大改善负荷的供电质量。然而常规的直流配网稳态控制并不能达到这样的效果,需要对直流配网的控制系统进行设计,提高直流配网应对不同的交流电压不对称情况的能力。本文以中压城市配网等级的柔性直流输电系统为研究对象,建立了一个应用于中压配网系统的直流配电网系统仿真模型,对直流配网的交流系统不对称故障进行了分析,并对不对称电压条件下的换流器的不平衡控制策略及其功率极限问题进行了研究。本文首先通过交流侧电压不对称对直流配网的影响分析,分别以抑制负序电流和功率波动为目标对直流配网换流器的不平衡控制策略进行了研究；随后在换流器的过流能力约束的条件下,对柔性直流配网换流站的功率极限问题进行了讨论。通过换流器交流侧三相电流的表达式的推导,考虑了换流器过流能力约束,给出了交流不对称电压与交流侧功率极限的解析关系,进而提出了一种基于上述解析关系来计算直流侧功率极限的数值计算方法。功率极限的给定,为提高直流配网控制能力,为合理分配多端直流配电网各端的功率,维持直流电压稳定提供了参考。以上分析与结论均在PSCAD仿真平台进行了验证。
【关键词】：柔性直流配网 电压源换流器 不对称交流电压 不平衡控制 功率极限 PSCAD
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 研究与发展现状10-12
• 1.2.1 国内外直流配电技术发展概述10-11
• 1.2.2 直流配网控制技术研究现状11-12
• 1.3 研究内容及章节安排12-15
• 1.3.1 研究内容12-13
• 1.3.2 章节安排13-15
• 第2章 直流配网系统基本结构和暂态建模研究15-42
• 2.1 直流配网系统基本结构15-23
• 2.1.1 直流配网电压等级15-17
• 2.1.2 直流配电网拓扑结构17-18
• 2.1.3 换流器结构18-20
• 2.1.4 主接线形式20-22
• 2.1.5 换流站协调控制策略22-23
• 2.2 直流配网系统电磁暂态建模23-40
• 2.2.1 光伏发电系统23-27
• 2.2.2 直流储能系统27-30
• 2.2.3 直流变压器30-32
• 2.2.4 电动汽车充电站32-33
• 2.2.5 电压源换流器33-37
• 2.2.6 直流配电系统仿真37-40
• 2.3 本章小结40-42
• 第3章 交流系统不对称时的直流配网不平衡控制策略42-70
• 3.1 交流电压不对称影响分析42-45
• 3.1.1 低频谐波形成42-44
• 3.1.2 有功功率波动44-45
• 3.2 交流侧不对称故障仿真45-51
• 3.3 换流器不平衡控制策略51-68
• 3.3.1 抑制负序电流的不平衡控制策略52-63
• 3.3.2 抑制功率波动的不平衡控制策略63-68
• 3.4 本章小结68-70
• 第4章 不平衡控制下的换流站传输功率极限研究70-87
• 4.1 不平衡控制下的换流站功率极限问题70
• 4.2 换流站过流能力对不平衡控制的影响70-79
• 4.2.1 交流电流表达式70-74
• 4.2.2 交流电流幅值影响因素74-78
• 4.2.3 限流条件下的功率极限78-79
• 4.3 交流不对称时换流站功率极限计算79-82
• 4.4 时域仿真验证82-85
• 4.4.1 交流电流幅值表达式验证82-84
• 4.4.2 考虑换流站功率极限的不平衡控制84-85
• 4.5 本章小结85-87
• 第5章 结论87-89
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文89-90
• 参考文献90-93

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本文编号：333303